KR20080061352A - Spark plug with welded sleeve on electrode - Google Patents

Spark plug with welded sleeve on electrode Download PDF

Info

Publication number
KR20080061352A
KR20080061352A KR1020087003391A KR20087003391A KR20080061352A KR 20080061352 A KR20080061352 A KR 20080061352A KR 1020087003391 A KR1020087003391 A KR 1020087003391A KR 20087003391 A KR20087003391 A KR 20087003391A KR 20080061352 A KR20080061352 A KR 20080061352A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sleeve
electrode
spark plug
center electrode
tenon
Prior art date
Application number
KR1020087003391A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101262100B1 (en
Inventor
카리나 하버드
로버트 프리맨
Original Assignee
페더럴-모걸 코오포레이숀
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 페더럴-모걸 코오포레이숀 filed Critical 페더럴-모걸 코오포레이숀
Publication of KR20080061352A publication Critical patent/KR20080061352A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101262100B1 publication Critical patent/KR101262100B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T13/00Sparking plugs
    • H01T13/20Sparking plugs characterised by features of the electrodes or insulation
    • H01T13/39Selection of materials for electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01TSPARK GAPS; OVERVOLTAGE ARRESTERS USING SPARK GAPS; SPARKING PLUGS; CORONA DEVICES; GENERATING IONS TO BE INTRODUCED INTO NON-ENCLOSED GASES
    • H01T21/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs
    • H01T21/02Apparatus or processes specially adapted for the manufacture or maintenance of spark gaps or sparking plugs of sparking plugs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

A spark plug assembly (22) includes a center electrode (34) having a high performance metal sleeve (50) attached at its sparking end. The sleeve (50) is fitted to a tenon on the end of the center electrode (34) and fixed in place by a weld line (58) produced by laser beam pulses (56). The weld line (58) is applied by overlapping a plurality of spaced-apart beads in a single, continuous circumscribing line. The sleeve (50) is permitted to expand and contract under the influence of thermal cycling without constraint except for the fixation weld line (58). Therefore, the sleeve (50) does not experience stress build-ups resulting from differing rates of thermal expansion relative to the center electrode (34), which is preferably made from a nickel or other composition dissimilar to that of the high performance metal sleeve (50). Various ground electrode (30, 60) configurations are possible.

Description

전극 상에 용접된 슬리브를 가진 스파크 플러그{SPARK PLUG WITH WELDED SLEEVE ON ELECTRODE}SPARK PLUG WITH WELDED SLEEVE ON ELECTRODE}

본 출원은 2005년 9월 29일에 출원된 "LASER WELD OF AN IRIDIUM SLEEVE ONTO CENTER ELECTRODE"란 제목의 미국 가특허 출원번호 60/721,821의 우선권을 주장한다.This application claims the benefit of US Provisional Patent Application No. 60 / 721,821, filed September 29, 2005, entitled "LASER WELD OF AN IRIDIUM SLEEVE ONTO CENTER ELECTRODE."

본 발명은 내연 기관 엔진, 로 등을 위한 스파크 플러그에 관한 것으로, 본 스파크 플러그는 강화된 내구력 및 수명을 위해 그것에 용접된 내마모성 슬리브를 가진 적어도 하나의 전극을 포함한다.The present invention relates to spark plugs for internal combustion engine engines, furnaces and the like, wherein the spark plug includes at least one electrode having a wear resistant sleeve welded thereto for enhanced durability and life.

스파크 플러그 분야에서, 내부식성 및 내침식성을 향상시키고, 중앙 전극과 그라운드 전극 사이의 갭에서 스파크를 생성하기 위해 필요한 스파킹 전압을 줄이고자 하는 필요성이 계속 존재하고 있다. 이 때문에, 다양한 설계는 표준 금속 전극에 적용되는 귀금속(noble and/or precious metal) 점화 팁을 사용할 것을 제안하였다. 전형적으로, 점화 팁은 중앙 전극, 그라운드 전극 중 하나, 또는 모두의 끝단에 이후 용접되는, 패드, 리벳, 또는 와이어로 미리-형성된다.In the field of spark plugs, there is a continuing need to improve the corrosion and corrosion resistance and to reduce the sparking voltage required to generate sparks in the gap between the center electrode and the ground electrode. Because of this, various designs have proposed using noble and / or precious metal ignition tips applied to standard metal electrodes. Typically, the ignition tip is pre-formed with a pad, rivet, or wire, which is then welded to the end of one or both of the center electrode, ground electrode.

백금 및 이리듐 합금은 이러한 점화 팁에 통상적으로 사용되는 두 귀금속이다. 또한, 백금-텅스텐 합금은 백금-로듐 합금 및 백금-이리듐-텅스텐 합금과 함 께 사용되어 왔다. 또한, 다른 금속 및/또는 합금도 가능하다.Platinum and iridium alloys are the two precious metals commonly used for such ignition tips. Platinum-tungsten alloys have also been used with platinum-rhodium alloys and platinum-iridium-tungsten alloys. Other metals and / or alloys are also possible.

이러한 귀금속 및 다양한 다른 귀금속 시스템은, 특히, 스파크 성능을 컨트롤하는 것 및 스파크 침식 및 화학적 부식 방지를 제공하는 것에 관한, 수용가능한 스파크 플러그 성능을 제공하는 것이 전형적이지만, 귀금속 팁을 사용하는 현재의 스파크 플러그는 다양한 형태의 용접을 포함한, 귀금속 컴포넌트를 부착하기 위해 사용되는 방법과 함께, 비교적 작은 스파크 표면과 연관된 주지된 성능 제한을 가진다. 특히, 전극 팁과 유사하지 않은 베이스 전극 사이의 열팽창 계수의 미스매칭으로 인한 것과 같은, 동작 환경에서의 주기적인 열적 스트레스는 서비스 수명을 감소시킬 수 있다. 전형적으로, 전극 팁은 상술된 귀금속 및 귀금속 합금으로 제조될 것이고, 베이스 전극은 니켈, 니켈 합금, 니켈 도금 구리, 또는 다른 일반적으로 사용되는 금속으로 만들어질 것이다. 이러한 미스매칭된 온도 계수의 결과는 크랙, 열피로, 및 용접 파괴를 야기할 수 있고, 최종적으로, 스파크 플러그의 실패를 야기할 수 있는 다양한 다른 인터액션 현상이다.These precious metals and various other precious metal systems are typically present to provide acceptable spark plug performance, particularly regarding controlling spark performance and providing spark erosion and chemical corrosion protection, but current sparks using precious metal tips Plugs have a well-known performance limitation associated with relatively small spark surfaces, along with the methods used to attach precious metal components, including various types of welding. In particular, periodic thermal stress in an operating environment, such as due to mismatching of the coefficient of thermal expansion between base electrodes that is not similar to the electrode tip, can reduce service life. Typically, the electrode tip will be made of the precious metal and the precious metal alloy described above, and the base electrode will be made of nickel, nickel alloy, nickel plated copper, or other commonly used metal. The result of such mismatched temperature coefficients is a variety of other interaction phenomena that can cause cracks, thermal fatigue, and weld failure, and finally, failure of spark plugs.

이 조건은 산업적 발전 분야에 특히 중요하고, 스파크 플러그는 특정의 설정에서 연장된 기간 동안 동작되어야 한다. 주로 예시의 방법으로 인용된, 이러한 타입의 어플리케이션에서, 가장 높은 가능한 효율 및 연료 경제성을 획득하기 위해, 엔진 및 그것의 연료 공급기를 점화 시스템과 함께 매우 정밀하게 튜닝하는 것이 바람직하다. 중앙 및 그라운드 전극의 침식 및 부식은 이러한 엔진의 효율 및 성능 특성에 제기된 영향을 줄 수 있다. 따라서, 스파킹 표면 및 관련 컴포넌트의 개선된 내부식성 및 내침식성을 가진 스파크 플러그를 제공하는 것이 당 분야에서 매우 필요하다.This condition is particularly important in the field of industrial power generation, and the spark plug must be operated for an extended period of time in certain settings. In this type of application, mainly cited by way of example, it is desirable to tune the engine and its fuel supply with the ignition system very precisely in order to obtain the highest possible efficiency and fuel economy. Erosion and corrosion of the center and ground electrodes can affect the efficiency and performance characteristics of these engines. Therefore, there is a great need in the art to provide spark plugs with improved corrosion and corrosion resistance of sparking surfaces and related components.

종래 기술은 이러한 상황을 오랫동안 고려했었고, 스파크 갭 내에 귀금속 컴포넌트를 채용한 수많은 구성을 제안하였다. 예를 들어, 'Kagawa'의 미국특허번호 제4,904,216호는 저항 용접에 의해 부착되고, 그 다음 뒤로 당겨지고, 최종 형태로 압출된, 튜브형 귀금속 슬리브와 함께 피팅된 중앙 전극을 갖춘 스파크 플러그를 개시한다. 다른 예에서, 'Kanao'의 미국특허번호 제5,557,158호는 튜브형 귀금속 슬리브와 함께 피팅된 중앙전극을 포함한 스파크 플러그를 개시한다. 본 슬리브는 테논 끝단에 캡처된 후, 캡을 통해 그 위치가 유지된다. 또 다른 예에서, 'Knoll'의 미국특허번호 제6,064,114호는 튜브형 슬리브가 중앙 전극 상의 테논에 피팅되고, 압축 신츠(cinch)에 의해 그 위치가 유지되는 스파크 플러그를 개시한다. 이에 이어, 용접 또는 솔더링 오퍼레이션이 수행된다.The prior art has long considered this situation and has proposed a number of configurations employing precious metal components within the spark gap. For example, US Pat. No. 4,904,216 to Kagawa discloses a spark plug with a central electrode fitted with a tubular precious metal sleeve, attached by resistance welding, then pulled back and extruded into final form. . In another example, US Pat. No. 5,557,158 to Kanao discloses a spark plug comprising a center electrode fitted with a tubular precious metal sleeve. The sleeve is captured at the tenon end and then held in position through the cap. In another example, US Patent No. 6,064,114 to Knoll discloses a spark plug in which a tubular sleeve is fitted to a tenon on a central electrode and held in position by a compression cinch. This is followed by welding or soldering operations.

따라서, 중앙 전극의 스파킹 끝단에 적용되는 슬리브 형태 또는 다른 구조의 귀금속 점화 팁을 가진 스파크 플러그를 개발하는 것은 매우 바람직하다. 그러나, 종래기술의 시도들은 길이를 따라 서로 유사하지 않은 재료의 부착과 연관된 잠재적인 파괴 메카니즘, 및 재료들이 격한 열적 사이클에 노출됨을 고려하지 못했다. 따라서, 극히 해로운 동작 환경에서 컴포넌트 무결성을 유지하면서, 스파크 플러그 성능 및 신뢰성을 향상시키기 위한 개선된 구조를 가진 스파크 플러그의 제조 방법을 개발할 필요성이 존재한다.Therefore, it is highly desirable to develop a spark plug with a precious metal ignition tip in the form of a sleeve or other structure that is applied to the sparking end of the center electrode. However, prior art attempts have not considered the potential failure mechanisms associated with the attachment of dissimilar materials along the length, and the materials being exposed to intense thermal cycles. Thus, there is a need to develop a method of making a spark plug with an improved structure for improving spark plug performance and reliability while maintaining component integrity in extremely harmful operating environments.

본 발명은 스파크 점화 엔진, 로(furnace) 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리를 포함한다. 본 어셈블리는 그라운드 전극을 포함하는, 그라운드 금속 쉘을 포함한다. 절연체 보디는 적어도 부분적으로 이 쉘 내에 배치된다. 절연체 보디는 축 길이 및 그 길이를 따라 축방향으로 뻗은 중앙 통로를 가진다. 전기적으로 도전성인 중앙 전극은 절연체 보디의 상기 중앙 통로에 배치된다. 중앙 전극은 말단 팁에서 터미네이팅하는 노출된 길이를 가진다. 중앙 전극은 제1소정의 재료 조성으로 이루어진다. 슬리브는 중앙 전극의 노출된 길이 주변에 배치되고, 제1재료와 유사하지 않은, 제2재료로 제조된다. 고정 용접 라인은 중앙 전극과 슬리브를 야금적으로 결합하고, 하나의 가로 평면에 배치된다. 중앙 전극 및 슬리브가 열적으로 팽창하고 수축할 때, 그들은 고정 용접에서를 제외하고 그것의 전체 인터페이스 길이를 따라 서로에 상대적으로 서로 방해받지 않도록 한다. 그러므로, 중앙 전극과 슬리브 사이의 열팽창의 상이한 비율은 두 컴포넌트의 축으로의 이동을 제한하지 않을 것이다. 본 발명에 따라, 중앙 전극에 대하여 크랙 또는 열피로, 또는 다른 해로운 인터액션 현상을 진행하려는 경향이 훨씬 감소될 것이다.The invention includes spark plug assemblies for spark ignition engines, furnaces and the like. The assembly includes a ground metal shell, including a ground electrode. The insulator body is at least partially disposed in this shell. The insulator body has an axial length and a central passage extending axially along the length. An electrically conductive center electrode is disposed in the central passage of the insulator body. The central electrode has an exposed length terminating at the distal tip. The center electrode is made of a first predetermined material composition. The sleeve is disposed around the exposed length of the center electrode and is made of a second material, which is not similar to the first material. The stationary welding line metallurgically joins the center electrode and the sleeve and is arranged in one transverse plane. When the center electrode and sleeve thermally expand and contract, they do not interfere with each other relative to each other along its entire interface length except in fixed welding. Therefore, the different ratio of thermal expansion between the center electrode and the sleeve will not limit the movement of the two components in the axis. According to the present invention, the tendency to proceed crack or thermal fatigue or other detrimental interaction phenomenon with respect to the center electrode will be much reduced.

또한, 본 발명은 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 바와 같은 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극 형성 방법을 포함한다. 본 방법은 말단 팁에서 터미네이팅하는 축 길이를 가진 중앙 전극을 제공하는 단계를 포함한다. 또한, 본 방법은 말단 팁과 인접한 중앙 전극 상에 테논을 형성하는 단계를 포함하고, 이 테논은 인셋 솔더, 및 축방향으로 뻗은 치크를 가진다. 베이스 끝부 및 프리 끝부를 가진 슬리브가 제공된다. 본 방법은 테논 상으로 슬리브를 미끄러짐 이동시키는 단계, 및 그것의 베이스 끝부를 테논의 숄더와 접시키는 단계를 포함한다. 레이저 빔이 제공된다. 본 방법은 고정 용접 라인을 생성하기 위해, 슬리브의 베이스 끝부와 테논의 숄더 사이의 인터페이스를 따른 상대적인 경로로 레이저 빔을 이동시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 중앙 전극 및 슬리브가 고정 용접 라인에서를 제외하고 그들의 전체 인터페이스 길이를 따른 서로 상대적인 열적 팽창 및 수축이 자유롭도록 고정 용접 라인만이 중앙 전극과 슬리브를 결합하는 단계와 함께, 중앙 전극을 서비스, 즉, 스파크 점화 엔진, 로 등에 설치하는 단계를 더 포함한다. The invention also includes methods of forming electrodes for spark plug assemblies as used in spark ignition engines, furnaces, and the like. The method includes providing a central electrode having an axial length terminating at the distal tip. The method also includes forming a tenon on the central electrode adjacent the distal tip, the tenon having an inset solder and an axially extending cheek. A sleeve having a base end and a free end is provided. The method includes sliding the sleeve onto the tenon, and contacting its base end with the shoulder of the tenon. A laser beam is provided. The method includes moving the laser beam in a relative path along the interface between the base end of the sleeve and the shoulder of the tenon to create a fixed welding line. The method serves only the stationary welding line to join the center electrode and sleeve so that the center electrode and the sleeve are free of thermal expansion and contraction relative to each other along their entire interface length except in the stationary welding line. That is, the method further includes installing in a spark ignition engine, a furnace, or the like.

따라서, 본 발명은 종래기술의 설계에서 고유한 단점 및 결점을 극복하는 귀금속 어셈블리 및 방법을 정의한다. 더욱 상세하게, 본 방법은 스파크 플러그가 크랙, 열피로, 또는 중앙 전극과 그것의 고성능 슬리브 컴포넌트 사이의 다른 해로운 인터액션 현상을 피함으로써 치명적인 파괴없이 연장된 기간 동안 동작하는 것을 가능하게 한다.Accordingly, the present invention defines a precious metal assembly and method that overcomes the disadvantages and drawbacks inherent in prior art designs. More specifically, the method allows the spark plug to operate for extended periods of time without catastrophic destruction by avoiding cracks, thermal fatigue, or other harmful interaction phenomena between the central electrode and its high performance sleeve component.

본 발명의 이러한 피처, 다른 피처 및 장점은 실시예 및 첨부된 도면과 연관하여 고려할 때, 더욱 쉽게 이해될 것이다. These and other features and advantages of the present invention will be more readily understood when considered in connection with the embodiments and the accompanying drawings.

도 1은 산업용 엔진 어플리케이션에서 전형적으로 사용되는 바와 같은 일 예시적인 4-프롱 그라운드 전극을 포함한 본 발명에 따른 스파크 플러그의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a spark plug according to the present invention including one exemplary four-prong ground electrode as typically used in industrial engine applications,

도 2는 중앙 전극 어셈블리의 부분적인 단면도에서 측 입면도(side elevation view)이고,2 is a side elevation view in a partial cross-sectional view of the central electrode assembly,

도 3은 중앙 전극의 말단 끝부에 고정된 귀금속 슬리브의 한 끝부의 도면이 고,3 is a view of one end of a noble metal sleeve fixed to the distal end of the center electrode,

도 4는 도 3의 라인 4-4을 따라 일반적으로 취해진 단면도이고,4 is a cross-sectional view generally taken along line 4-4 of FIG. 3,

도 5는 그것에 용접된 슬리브를 포함한, 중앙 전극의 말단 끝부 부분의 확대된 도면이고,5 is an enlarged view of the distal end portion of the central electrode, including the sleeve welded thereto;

도 6은 도 5에 도시된 바와 같은 중앙 전극 어셈블리의 한 끝부의 도면이고,FIG. 6 is a view of one end of the center electrode assembly as shown in FIG. 5,

도 7은 용접 존 침투를 도시하고, 도 6의 라인 7-7을 따라 일반적으로 취한 단면도이고,7 is a cross-sectional view generally taken along line 7-7 of FIG. 6, illustrating weld zone penetration;

도 8은 연속적이고 오버래핑하며 동일한 간격으로 떨어진 비드가 슬리브/숄더 인터페이스의 약간 아래에 설정될 수 있는 중앙선을 따라 위치되어 있는 용접 포메이션을 설명하는 부분 절단된 단면도이고, FIG. 8 is a partially cut cross-sectional view illustrating a weld formation in which continuous, overlapping and evenly spaced beads are located along a centerline where the bead may be set slightly below the sleeve / shoulder interface;

도 9는 바람직한 용접 포메이션을 달성하기 위해 중앙 전극의 말단 팁에 슬리브를 부착하기 위한 레이저 용접 설정을 도시하고, 9 shows a laser welding setup for attaching a sleeve to the distal tip of a central electrode to achieve a desired welding formation,

도 10은 도 1에 도시된 4-프롱 타입을 대신하여 대안의 고리형 그라운드 전극 구성이 사용된, 본 발명의 제2실시예의 단면도이고,10 is a cross sectional view of a second embodiment of the present invention in which an alternative annular ground electrode configuration is used in place of the four-prong type shown in FIG.

도 11은 도 10의 라인 11-11을 따라 일반적으로 취해진 아래 끝부의 단면도이고,FIG. 11 is a cross sectional view of the lower end generally taken along line 11-11 of FIG. 10;

도 12는 대안의 고리형 그라운드 전극의 확대된 도면이고, 그리고12 is an enlarged view of an alternative annular ground electrode, and

도 13은 도 12의 라인 13-13을 따라 취해진 측 입면도이다.FIG. 13 is a side elevation view taken along line 13-13 of FIG. 12.

도면을 참조하면, 유사한 참조 번호는 몇몇 도면에 걸쳐 유사한 또는 대응 부를 나타내고, 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따른 스파크 플러그가 도 11의 (22)에 일반적으로 도시되어 있다. 스파크 플러그(22)는 엔진, 로 등에 부착시 전형적으로 그라운드되는 도전성 금속 쉘(24)을 가진다. 비도전성 절연체 바디(26)는, 적어도 부분적으로, 쉘(24) 내에 배치된다. 절연체 바디(26)는 스파크 플러그 어셈블리(22)에 대하여 수직 중앙선을 형성하는, 세로축으로 뻗은 중앙 축 A에 의해 형성되는 바와 같은 축 길이를 가진다. 중앙 통로(28)는 절연체 바디(26)를 통해 축으로 뻗고, 중앙 축 A을 따라 중앙에 위치한다. 전기적으로 도전성인 그라운드 전극(30)은 쉘(24)에 연결되고, 스파크 갭에 존재하는 암 또는 레그 형상의 프리 끝부를(또는 경우에 따라 끝부들을) 가진다. 도 1의 실시예에서, 그라운드 전극(30)은 산업용 엔진 어플리케이션에 주로 사용되는, 소위 4-프롱 타입으로 도시되어 있다. 대안으로써, 전통적인 단일 그라운드 와이어 스타일이 사용될 수 있음은 물론, 임의의 다른 타입의 그라운드 구성이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 10-13은 아래에 보다 상세하게 서술된 바와 같은, 대안의 완전-고리 타입의 그라운드 전극을 도시한다.Referring to the drawings, like reference numerals refer to similar or corresponding parts throughout the several views, and a spark plug according to one exemplary embodiment of the present invention is generally shown in FIG. The spark plug 22 has a conductive metal shell 24 that is typically grounded when attached to an engine, furnace, or the like. The non-conductive insulator body 26 is disposed, at least in part, in the shell 24. The insulator body 26 has an axial length as formed by a central axis A extending longitudinally, which forms a vertical center line with respect to the spark plug assembly 22. The central passage 28 extends axially through the insulator body 26 and is located centrally along the central axis A. The electrically conductive ground electrode 30 is connected to the shell 24 and has a female or leg-shaped free end (or optionally ends) present in the spark gap. In the embodiment of Figure 1, the ground electrode 30 is shown in a so-called four-prong type, which is mainly used in industrial engine applications. As an alternative, the traditional single ground wire style can be used, as well as any other type of ground configuration. For example, FIGS. 10-13 illustrate alternative fully-ring type ground electrodes, as described in more detail below.

스파크 플러그(22)는 스파크 플러그(22)의 상끝부에 중앙 통로(28) 내에 고정거나 또는 유지된 상부 터미널 캡(32)을 포함한다. 절연체 바디(26)의 마주한 하끝부는 중앙 전극 어셈블리에 피팅되고, 일반적으로 (34)로 표시된다. 상부 터미널 캡(32)과 중앙 전극 어셈블리(34)를 상호연결하는 것은 도전성 스프링 커넥터(35)이다. 물론, 이것은 절연체 바디(26) 내에 포함된 도전성 전기적 컴포넌트의 한 예시적인 실시예일 뿐이다. 당업자들은 절연체 바디(26) 내에 포함된 적합 한 고전압 도전성 피처를 달성하기 위한 다른 구조 및 컴포넌트의 배열을 알 것이다. 도 1로 돌아가서, 도시된 바와 같은 실시예에서, 글라스 실(36)이 연소 가스의 누수를 막기 위해 중앙 전극(34)과 절연체(26) 사이에 제공된다. 글라스 실(36)은 전기적 노이즈 억제 구조 또는 다른 특성을 포함하기 위해 수정될 수 있다.The spark plug 22 includes an upper terminal cap 32 fixed or held in the central passage 28 at the top end of the spark plug 22. The opposite lower end of the insulator body 26 is fitted to the central electrode assembly and is generally indicated by 34. Interconnecting the upper terminal cap 32 and the center electrode assembly 34 is a conductive spring connector 35. Of course, this is only one exemplary embodiment of a conductive electrical component included in insulator body 26. Those skilled in the art will know other arrangements and arrangements of components to achieve suitable high voltage conductive features included in insulator body 26. Returning to FIG. 1, in the embodiment as shown, a glass seal 36 is provided between the central electrode 34 and the insulator 26 to prevent leakage of combustion gases. Glass seal 36 may be modified to include an electrical noise suppression structure or other characteristics.

도 2에서, 임의의 재료로 이루어질 수 있는 본체(38)를 갖춘 중앙 전극 어셈블리(34)가 더욱 상세하게 도시되어 있다, 그러나, 바람직한 실시예는 니켈 또는 니켈 합금으로 이루어진다. 중앙 프랜지(40)는 감소된 직경의 상부 기둥(44)이 뻗어 있는 상부 레지(42)를 형성한다. 본 실시예에서, 상부 기둥(44)은 글라스 실(36)을 관통하고, 스프링(35)과 물리적 및 전기적 접촉을 이룬다. 본체(38)의 아래 말단 끝부는 숄더(46) 및 치크(48)를 가진 둥근 테논 형상으로 기계가공되거나 형성된다. 옵션의 언더컷이 숄더(46)와 치크(48)의 인터섹션에서 볼 수 있다. (도시되지 않은) 대안의 구성에서, 상부 기둥(44)은 생략되고, 글라스 실(36)은 FISS(fired-in suppressor seal)로 대체된다. 대안의 FISS 설계는 RFI 억제를 제공하고, 스프링(35)과 중앙 전극 어셈블리(34) 사이의 도전 경로를 형성한다.In FIG. 2, a central electrode assembly 34 having a body 38 that can be made of any material is shown in more detail, but a preferred embodiment consists of nickel or a nickel alloy. The central flange 40 forms an upper ledge 42 in which the upper pillar 44 of reduced diameter extends. In this embodiment, the upper pillar 44 penetrates the glass seal 36 and makes physical and electrical contact with the spring 35. The lower distal end of the body 38 is machined or formed into a round tenon shape with a shoulder 46 and a cheek 48. An optional undercut can be seen in the intersection of the shoulder 46 and the cheek 48. In an alternative configuration (not shown), the upper pillar 44 is omitted and the glass seal 36 is replaced with a fired-in suppressor seal (FIS). An alternative FISS design provides RFI suppression and forms a conductive path between the spring 35 and the center electrode assembly 34.

튜브형, 실린더형 귀금속 슬리브(50)가 도 3 및 4에 도시되어 있다. 슬리브(50)는 순수한 이리듐, 로듐 및 텅스텐을 함유한 이리듐 합금, 또는 다른 합금 엘리먼트로 만들어질 수 있다. 대안으로써, 슬리브(50)는 연장된 서비스 수명에 걸쳐 높은 성능, 높은 내침식성 및 내부식성을 제공하기 위해, 귀금속 또는 이들의 합금으로 만들어질 수 있다. 슬리브(50)의 내경은 슬리브(50)의 내경이 그것의 치 수 공차의 최소값에 있고, 테넌의 직경이 그것의 치수 공차의 최대값에 있을 때, 테넌 치크(48)에 헐거운 끼움 맞춤(clearance fit) 또는 약간의 억지 끼움 맞춤(interference fit)이 가능한 크기이다.A tubular, cylindrical precious metal sleeve 50 is shown in FIGS. 3 and 4. Sleeve 50 may be made of an iridium alloy containing pure iridium, rhodium and tungsten, or other alloying elements. Alternatively, the sleeve 50 may be made of precious metals or alloys thereof to provide high performance, high erosion resistance and corrosion resistance over an extended service life. The inner diameter of the sleeve 50 is a loose fit to the tenant cheek 48 when the inner diameter of the sleeve 50 is at the minimum of its dimensional tolerance and the diameter of the tenon is at the maximum of its dimensional tolerance. fit or a slight interference fit.

도 2 및 3을 다시 참조하면, 슬리브(50)는 베이스 끝부(52)와 프리 끝부(54) 사이로 뻗은 일반적으로 일정한 벽 두께를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 베이스 끝부(52)는 중앙 전극 어셈블리(34)의 끝에 설치될 때, 테논의 숄더(46)와 접한다. 사용된다면, 숄더(46)와 치크(48) 사이의 언더컷은, 숄더(46)에 대한 베이스 끝부(52)의 우수하고 단단한 피팅을 용이하게 할 것이다. 슬리브(50)의 축 길이는 치크(48)의 축 길이와 일반적으로 동일하여, 슬리브(50)의 프리 끝부(54)는 중앙 전극 어셈블리(34)의 말단 팁과 함께 공통의 일반적인 가로 평면에 배치된다. 도 2에 가장 잘 도시된 바와 같이, 중앙 전극 어셈블리(34)의 본체(38)는 슬리브(50)의 주 직경과 일반적으로 동일한 주 직경을 가진다. 실제로, 그러나, 슬리브(50)의 벽 두께는 숄더(46)의 방사형 폭 보다 약간 더 작은 크기일 수 있어, 슬리브(50) 또는 형성된 테논에 약간의 편심이 있는 경우에도, 중앙 전극(34)의 바디(38)에 실질적으로 연속적인 외벽 표면이 존재할 수 있다. 그로 인해, 슬리브(50) 내의 약간 감소된 벽 두께는 절연체 바디(26)의 중앙 통로(28)를 통한 중앙 전극 어셈블리(34)의 삽입이 결코 불가능하지 않도록 하는 포텐셜 배열 결과가 예상된다. 임의의 경우에, 슬리브(50)의 두께가 스파크 플러그(22)의 수명에 걸쳐 예상되는 전기적 부식에 대하여 허용하기 충분한 두께를 가지지만, 내부 스트레스 및 비용을 최소화하기 위해 충분히 얇도록 최적화된다. 슬리브(50)는 시트 또는 로드를 기계가공함으로써, 또는 전기도금 프로세스 내에서 카본 로드를 성장시킴으로써, 또는 임의의 다른 적합한 기술에 의해 제조될 수 있다.Referring again to FIGS. 2 and 3, the sleeve 50 is shown to comprise a generally constant wall thickness extending between the base end 52 and the free end 54. The base end 52 abuts the shoulder 46 of Tenon when installed at the end of the central electrode assembly 34. If used, an undercut between the shoulder 46 and the cheek 48 will facilitate good and tight fitting of the base end 52 to the shoulder 46. The axial length of the sleeve 50 is generally the same as the axial length of the cheek 48 such that the free end 54 of the sleeve 50 is disposed in a common common transverse plane with the distal tip of the central electrode assembly 34. do. As best shown in FIG. 2, the body 38 of the central electrode assembly 34 has a major diameter that is generally the same as the major diameter of the sleeve 50. In practice, however, the wall thickness of the sleeve 50 may be slightly smaller than the radial width of the shoulder 46, so that even if there is some eccentricity in the sleeve 50 or the formed tenon, the center electrode 34 There may be a substantially continuous outer wall surface in the body 38. Thereby, a potential arrangement result is expected that the slightly reduced wall thickness in the sleeve 50 will never allow the insertion of the central electrode assembly 34 through the central passage 28 of the insulator body 26. In any case, the thickness of the sleeve 50 is of sufficient thickness to allow for the expected electrical corrosion over the lifetime of the spark plug 22, but is optimized to be thin enough to minimize internal stress and cost. Sleeve 50 may be manufactured by machining a sheet or rod, or by growing a carbon rod in an electroplating process, or by any other suitable technique.

지금부터 도 5-9를 참조하면, 슬리브(50)를 중앙 전극 어셈블리(34)의 바디(38)에 부착하는 방법이 도시되어 있다. 슬리브(50)는 테논의 치크(48) 위에 위치되고 숄더(46)에 대하여 접하는 관계로 이동한 후 임의의 적합한 용접 오퍼레이션에 의해 부착될 수 있다. 적합한 용접 기술은 몇 가지 나열하자면, 레이저 용접, 전자 빔 용접, 및 TIG 용접을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.Referring now to FIGS. 5-9, a method of attaching the sleeve 50 to the body 38 of the central electrode assembly 34 is shown. The sleeve 50 may be attached by any suitable welding operation after moving in contact with the shoulder 46 and positioned over the cheek 48 of tenon. Suitable welding techniques include, but are not limited to, laser welding, electron beam welding, and TIG welding, to name a few.

다음 설명은 본 발명의 하나의 예시적인 실시예를 나타낸다. 본 설명의 대부분 또는 모두는 수정, 장비 내의 주어진 변경, 재료, 선택, 및 다른 요소에 따른다. 또한, 이러한 레이저 용접 파라미터는 용접 투과 및 강도를 증가시키고, 마무리된 부분의 외측의 스플래터(splatter)를 줄이도록 최적화되었다. 레이저 빔(56)의 입사각은 도 9에 도시된 바와 같이, 전극 표면에 대하여 명목적으로 수직이다. 레이저 빔(56)은 슬리브(50)와 숄더(46) 사이의 인터페이스 아래에 바디(38)상의 0.004인치에 다이렉팅된다. 즉, 다른 배치가 몇몇 상황에서 바람직함을 증명할 수 있지만, 레이저 빔(56)의 중심선은 숄더(46)의 0.004인치 아래에 조준된다. 다음 파라미터와 함께 레이저 용접 프로세스를 사용하여 만족스런 결과를 발견하였다:The following description represents one exemplary embodiment of the present invention. Most or all of this description depends on modifications, given changes in equipment, materials, choices, and other factors. In addition, these laser welding parameters have been optimized to increase weld transmission and strength and to reduce the splatter on the outside of the finished portion. The angle of incidence of the laser beam 56 is nominally perpendicular to the electrode surface, as shown in FIG. 9. The laser beam 56 is directed at 0.004 inches on the body 38 below the interface between the sleeve 50 and the shoulder 46. That is, while other arrangements may prove desirable in some situations, the centerline of the laser beam 56 is aimed at 0.004 inches below the shoulder 46. Satisfactory results were found using a laser welding process with the following parameters:

용접 에너지: 1.6 Joules/pulseWelding energy: 1.6 Joules / pulse

달성된 바와 같이, 레이저 광원(56)의 다이렉팅된 빔(56)은 바디(38)에 슬리브(50)를 퓨징하도록 타겟팅된 단일 비드의 오버래핑 용접 스팟을 야기하고, 그로 인해 고정 용접 라인(58)을 형성한다. 이러한 구성에서, 고정 용접 라인(58)은 레 이저 빔(56)이 고정으로 유지되고, 전극 바디(38)가 콜릿 내에 수직으로 유지되고 1 내지 4 회전에 대하여 회전된다면 달성될 수 있다. 물론, 대안으로서, 레이저 빔(56)과 전극 바디(38) 사이의 상대적인 이동은 전극 바디(38)를 유지하고 레이저를 이동함으로써, 또는 아마도 동시에 두 부재를 이동함으로써 이루어질 수 있다. 상술된 파라미터를 따름으로써, 대략 0.02인치의 용접 비드 직경, 및 대략 0.008인치이하 간격의 용접을 가진 균일하게 간격의 비드의 다수의 오버래핑의 레이저 용접이 달성될 수 있다. 이것은 도 8에 도시되어 있다.As achieved, the directed beam 56 of the laser light source 56 causes an overlapping welding spot of a single bead targeted to fuse the sleeve 50 to the body 38, thereby fixing the welding line 58. ). In this configuration, a fixed welding line 58 can be achieved if the laser beam 56 is held stationary, and the electrode body 38 is maintained vertically in the collet and rotated for 1 to 4 turns. Of course, as an alternative, relative movement between the laser beam 56 and the electrode body 38 can be made by holding the electrode body 38 and moving the laser, or perhaps by moving both members at the same time. By following the above-described parameters, multiple overlapping laser welding of evenly spaced beads with weld bead diameters of approximately 0.02 inches, and spacings of approximately 0.008 inches or less can be achieved. This is shown in FIG.

슬리브(50)의 바닥, 즉 그것의 베이스 끝부(52)에서만 용접된다. 슬리브(50)의 프리 끝부(54)는 전극 어셈블리(34)에 용접되거나 부착되지 않는다. 이것은 바디(38)와 슬리브(50) 사이의 상이한 열 팽창률에 대한 조절을 야기한다. 그러므로, 슬리브(50)는 고정 용접 라인(58)에 의한 것와 달리 그것의 축 방향으로 제한되지 않는다. 즉, 슬리브(50)의 한 끝부만 용접하는 것은 그것의 높은 성능 조성이 슬리브(50) 내에 스트레스를 만들지 않고 전극 어셈블리 바디(38)의 니켈 또는 다른 유사하지 않은 조성과 상이한 비율로 열적으로 팽창하고 수축하게 한다. 그 다음, 완성된 중앙 전극 어셈블리(34)는 스파크가 도 1에 도시된 4-프롱 구조, 및 도 10-13에 도시된 고리형 구조와 같은, 그것의 팁으로부터가 아니라 중앙 전극의 에지로부터 주로 전파하는 다양한 스파크 플러그 설계 중 하나에서 사용된다.Welded only at the bottom of the sleeve 50, ie at its base end 52. The free end 54 of the sleeve 50 is not welded or attached to the electrode assembly 34. This causes adjustment to the different thermal expansion rates between the body 38 and the sleeve 50. Therefore, the sleeve 50 is not limited in its axial direction unlike that by the fixed welding line 58. That is, welding only one end of the sleeve 50 means that its high performance composition thermally expands at a different rate than nickel or other dissimilar composition of the electrode assembly body 38 without creating stress in the sleeve 50. Let it contract The finished center electrode assembly 34 is then mainly from the edge of the center electrode, not from its tip, such as the four-prong structure shown in FIG. 1 and the annular structure shown in FIGS. 10-13. Used in one of various spark plug designs to propagate.

도 10-13에 도시된 실시예에서, 일반적으로 (60)으로 표시된 그라운드 전극은 쉘(24)의 바닥에 형성된 포켓으로 제1저항 용접에 의해 쉘(24)의 하부 끝부에 고정되고, 비동작 위치에서 그라운드 전극(60)을 기계적으로 잠금하기 위해 턴오버 오퍼레이션이 후속한다. 그라운드 전극(60)은 그 사이의 고리형 공간에 형성된 스파크 갭과 함께 중앙 전극(34) 상의 슬리브(50)를 둘러싸는 귀금속 링(62)을 가진다. 링(62)은 3개의 스포크(64)로 구성된 프래임에 의해 허브형 방식으로 슬리브(50) 주변의 중앙 위치에 유지된다. 물론, 더 많거나 적은 스포크(64)가 사용될 수 있고, 실제로, 몇몇 어플리케이션에서, 프레임이 식별가능한 갭 또는 스포크가 없는 완전한 고리형일 수 있음도 생각될 수 있다.In the embodiment shown in FIGS. 10-13, the ground electrode, generally denoted by 60, is fixed to the lower end of the shell 24 by first resistance welding with a pocket formed at the bottom of the shell 24, and is inoperative. A turnover operation follows to mechanically lock the ground electrode 60 in position. The ground electrode 60 has a noble metal ring 62 surrounding the sleeve 50 on the central electrode 34 with a spark gap formed in the annular space therebetween. The ring 62 is held in a central position around the sleeve 50 in a hub like manner by a frame consisting of three spokes 64. Of course, more or less spokes 64 may be used, and in fact, it may be contemplated that in some applications, the frame may be a complete annulus without discernible gaps or spokes.

그라운드 전극(60)을 형성하는 다양한 방법이 고려되었다. 일 실시예에서, 스포크(64)는 포징, 기계가공, 캐스팅과 같은, 개별 오퍼레이션에서 형성된다. 니켈은 스포크(64)를 제조하기 위한 적합한 재료일 것이다. 이와 유사한 방법으로, 바람직하게는 이리듐인, 귀금속 링(62)은 또한 개별적으로 제조될 수 있고, 이 두 컴포넌트는 레이저 용접과 같은, 이후 오퍼레이션에서 결합된다. 그러나, 그라운드 전극(60)을 제조하기 위한 다른 가능한 기술이 사용가능하다. 이러한 대안의 기술에 따라, (도시되지 않은) 카본 로드가 이리듐 리치(또는 다른 귀금속 또는 합금) 배쓰 또는 이리듐 애노드를 수용한 전기-증착 탱크에 놓여 진다. 적합한 전위차가, 원소 이리듐(또는 다른 귀금속 또는 합금)이 이리듐 쉘을 형성하기 위해 카본 로드의 외부 주변에 증착되고 부착되도록 카본 로드와 배쓰(또는 애노드) 사이에 형성된다. 이리듐 쉘이 충분한 두께를 달성한 후, 로드는 배쓰로부터 제거되고, 니켈 리치 배쓰 또는 애노드가 수용된 새로운 전기-증착 탱크로 이동된다. 다시, 로드와 배쓰(또는 애노드) 사이에 전위가 형성되고, 원소의 니켈(또는 다른 선택된 금속)은 스스로 이리듐 쉘의 외부 주변에 증착하고, 니켈 쉘을 형성한다. 니 켈 쉘이 충분한 두께를 달성한 후, 그것은 제거되고, 크리닝되고, 기계가공된다. 마무리 오퍼레이션은 니켈 쉘의 길이를 따라 스캘럽을 형성하는 단계를 포함한다. 그 다음, 슬라이싱 오퍼레이션이 결국 그라운드 전극(60)으로 변환될 각각의 웨이퍼를 산출할 것이다. 본 프로세스에 따른 적절한 스테이지에서, 카본 로드는 제거될 수 있다.Various methods of forming the ground electrode 60 have been considered. In one embodiment, the spokes 64 are formed in separate operations, such as forging, machining, casting. Nickel would be a suitable material for making the spokes 64. In a similar manner, the noble metal ring 62, which is preferably iridium, can also be manufactured separately, and these two components are combined in subsequent operations, such as laser welding. However, other possible techniques for manufacturing ground electrode 60 are available. According to this alternative technique, a carbon rod (not shown) is placed in an electro-deposition tank containing an iridium rich (or other precious metal or alloy) bath or iridium anode. A suitable potential difference is formed between the carbon rod and the bath (or anode) such that elemental iridium (or other precious metal or alloy) is deposited and adhered to the outer periphery of the carbon rod to form an iridium shell. After the iridium shell achieves a sufficient thickness, the rod is removed from the bath and transferred to a new electro-deposition tank containing nickel rich bath or anode. Again, a potential is created between the rod and the bath (or anode), and nickel (or other selected metal) of the element deposits itself around the outside of the iridium shell and forms a nickel shell. After the nickel shell achieves a sufficient thickness, it is removed, cleaned and machined. The finishing operation includes forming a scallop along the length of the nickel shell. The slicing operation will then yield each wafer that will eventually be converted to ground electrode 60. At a suitable stage in accordance with the process, the carbon rod can be removed.

중앙 및 그라운드 전극 어셈블리(34 및 64)에 슬리브(50 및 62)를 사용하는 목적은 이들 전극 어셈블리의 수명을 증가시키는 것이고, 그러므로, 스파크 플러그(22)의 전체 수명을 증가시키는 것이다. 개시된 전극 설계는 스파크 갭의 우수한 통풍을 허용하면서, 그라운드 전극 표면적을 최대화하고, 중앙 전극(34)의 실린더형 표면에 관하여 일정한 그라운드 전극 갭을 유지하고자 한다. 그러므로, 연속 링이 그라운드 전극을 위해 사용되지 않았다면, 그라운드 전극은 아치형 면을 가지도록, 그리고 그로 인해 전체 스파크 갭에 걸쳐 일정한 갭을 유지하도록 형성될 수 있다.The purpose of using the sleeves 50 and 62 in the center and ground electrode assemblies 34 and 64 is to increase the life of these electrode assemblies and therefore to increase the overall life of the spark plug 22. The disclosed electrode design seeks to maximize the ground electrode surface area while maintaining good ventilation of the spark gap and to maintain a constant ground electrode gap with respect to the cylindrical surface of the central electrode 34. Therefore, if a continuous ring was not used for the ground electrode, the ground electrode could be formed to have an arcuate face and thereby maintain a constant gap over the entire spark gap.

앞선 발명은 관련된 법적 표준에 따라 서술되었고, 그러므로, 본 설명은 특성을 제한하는 것이 아니라 설명하기 위한 것이다. 개시된 실시예에 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 당업자들에게 명백할 것이고, 이는 본 발명의 범위에 속한다. 따라서, 본 발명의 법적 보호 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 결정될 수 있다.The foregoing invention has been described in accordance with the relevant legal standards, and therefore, the description is intended to be illustrative rather than limiting in nature. It will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made in the disclosed embodiments, which are within the scope of the invention. Accordingly, the scope of legal protection of the invention can only be determined by the appended claims.

Claims (15)

스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리로서,Spark plug assembly for spark ignition engines, furnaces, etc., 그라운드 전극을 포함하는 그라운드 금속 쉘;A ground metal shell comprising a ground electrode; 축 길이 및 상기 축 길이를 따라 축으로 뻗은 중앙 통로를 가진, 상기 쉘 내에 적어도 부분적으로 배치된 절연체;An insulator at least partially disposed within the shell having an axial length and a central passage extending axially along the axial length; 말단 팁에서 터미네이팅하는 노출된 길이를 가지고, 제1소정의 재료 조성을 가진, 상기 절연체의 중앙 통로에 배치된 전기적으로 도전성인 중앙 전극;An electrically conductive central electrode having an exposed length terminating at the distal tip and having a first predetermined material composition disposed in the central passage of the insulator; 상기 중앙 전극의 상기 제1소정의 재료와 유사하지 않은 제2소정의 재료로 제조된, 상기 중앙 전극의 상기 노출된 길이 주변에 배치된 슬리브; 및A sleeve disposed about the exposed length of the center electrode, the sleeve being made of a second predetermined material that is not similar to the first predetermined material of the center electrode; And 상기 슬리브와 상기 중앙 전극을 야금적으로 결합하고, 단일 가로 평면에 배치된 고정 용접 라인을 포함하고, 상기 중앙 전극 및 상기 슬리브는 상기 고정 용접에서를 제외하고 그들의 인터페이스 길이를 따라 서로 상대적으로 방해받지 않고 열적 팽창 및 수축에 자유로운 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.Metallurgically joining the sleeve and the center electrode and comprising a stationary welding line disposed in a single transverse plane, the center electrode and the sleeve being relatively unobstructed from each other along their interface length except in the stationary welding Spark plug assembly for spark ignition engines, furnaces, etc., characterized in that it is free of thermal expansion and contraction. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브 재료는 본질적으로 귀금속 및 그것의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.2. The spark plug assembly of claim 1 wherein the sleeve material is selected from the group consisting essentially of precious metals and alloys thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙 전극은 그것의 상기 노출된 길이에 형성된 테논을 포함하고, 상기 테논은 일반적인 가로 숄더 및 일반적인 축 치크를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.2. The spark for an ignition engine, furnace or the like of claim 1, wherein said center electrode comprises tenon formed in said exposed length thereof, said tenon comprising a general transverse shoulder and a general axial cheek. Plug assembly. 제 3 항에 있어서, 상기 치크는 일반적인 실린더형 형상이고, 상기 숄더는 일반적인 고리형 형상인 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.4. The spark plug assembly for a spark ignition engine, furnace, or the like according to claim 3, wherein said cheek is of a general cylindrical shape and said shoulder is of a general annular shape. 제 4 항에 있어서, 상기 테논의 치크와 상기 테논의 상기 숄더 사이의 언더컷 포메이션을 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.5. The spark plug assembly of claim 4 comprising an undercut formation between the cheeks of the tenon and the shoulder of the tenon. 제 4 항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 테논의 상기 치크 상을 그리고 상기 테논의 상기 숄더에 대하여 미끄러짐 이동되도록 조절된 일반적인 실린더형 구성을 가진 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.5. The spark plug of claim 4 wherein the sleeve has a general cylindrical configuration adapted to slide over the cheek of the tenon and with respect to the shoulder of the tenon. assembly. 제 6 항에 있어서, 상기 고정 용접은 상기 숄더와 상기 슬리브 사이의 인터페이스를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.7. The spark plug assembly of claim 6 wherein the stationary weld is disposed along an interface between the shoulder and the sleeve. 제 7 항에 있어서, 상기 태논의 상기 숄더는 방사형 폭을 포함하고, 상기 고정 용접 라인은 상기 숄더의 상기 방사형 폭보다 긴 거리를 상기 중앙 전극으로 방사형으로 침투하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.8. The spark ignition engine of claim 7, wherein the shoulder of the tannon includes a radial width and the fixed welding line radially penetrates the central electrode a distance longer than the radial width of the shoulder. Spark plug assemblies for furnaces and more. 제 7 항에 있어서, 상기 중앙 전극의 상기 노출된 길이는 주 직경을 가지고, 상기 슬리브는 상기 중앙 전극의 상기 노출된 길이의 상기 주 직경과 일반적으로 동일한 주 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.8. The spark ignition engine of claim 7, wherein the exposed length of the center electrode has a major diameter and the sleeve has a major diameter generally equal to the major diameter of the exposed length of the center electrode. Spark plug assemblies for, or furnace etc. 제 7 항에 있어서, 상기 슬리브는 상기 숄더와 인접한 베이스 끝부 및 상기 중앙 전극의 상기 말단 팁과 인접한 프리 끝부를 가지고, 상기 슬리브는 상기 슬리브의 상기 프리 끝부가 상기 중앙 전극의 상기 말단 팁과 일반적으로 공통의 가로 평면에 배치되도록 상기 치크의 축 길이와 일반적으로 동일한 축 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 또는 로 등을 위한 스파크 플러그 어셈블리.8. The sleeve of claim 7, wherein the sleeve has a base end adjacent to the shoulder and a free end adjacent to the distal tip of the center electrode, wherein the sleeve has the free end of the sleeve generally with the distal tip of the center electrode. Spark plug assembly for a spark ignition engine, furnace, or the like, characterized in that it has an axis length generally equal to the axis length of the cheek to be disposed in a common transverse plane. 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극을 형성하는 방법으로서,A method of forming electrodes for a spark plug assembly for use in spark ignition engines, furnaces, and the like, 말단 팁에서 터미네이팅하는 축 길이를 가진 중앙 전극을 제공하는 단계;Providing a central electrode having an axial length terminating at the distal tip; 상기 말단 팁에 인접한 상기 중앙 전극 상에, 인셋 숄더 및 축방향으로 뻗은 치크를 갖춘 테논을 형성하는 단계;Forming a tenon on the center electrode adjacent the distal tip, the tenon having an inset shoulder and an axially extending cheek; 베이스 끝부 및 프리 끝부를 갖춘 슬리브를 제공하는 단계;Providing a sleeve having a base end and a free end; 상기 테논 위로 상기 슬리브를 미끄러짐 이동시키고 상기 슬리브의 베이스 끝부와 상기 테논의 숄더를 접시키는 단계;Sliding the sleeve over the tenon and contacting the base end of the sleeve and the shoulder of the tenon; 레이저 빔을 제공하는 단계; Providing a laser beam; 고정 용접 라인을 생성하기 위해 상기 슬리브의 베이스 끝부와 상기 테논의 숄더 사이의 인터페이스를 따른 관련 경로로 상기 레이저 빔을 이동시키는 단계; 및Moving the laser beam along an associated path along an interface between the base end of the sleeve and the shoulder of the tenon to create a fixed welding line; And 상기 중앙 전극 및 슬리브가 상기 고정 용접 라인에서를 제외하고 그 전체 인터페이스 길이를 따라 서로 상대적인 열 팽창 및 수축에 자유롭도록 상기 고정 용접 라인만이 상기 중앙 전극을 야금적으로 결합하고 상기 중앙 전극을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극을 형성하는 방법.Only the stationary welding line metallurgically couples the center electrode and uses the center electrode such that the center electrode and the sleeve are free of thermal expansion and contraction relative to each other along the entire interface length except at the stationary welding line. A method of forming an electrode for a spark plug assembly for use in a spark ignition engine, furnace, or the like, comprising the steps of: a. 제 11 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 이동시키는 단계는 상기 중앙 전극을 상기 빔에 대하여 360°이상 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극을 형성하는 방법.12. The method of claim 11, wherein moving the laser beam comprises rotating the central electrode by at least 360 ° with respect to the beam. How to form. 제 11 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 제공하는 단계는 상기 레이저 빔을 상기 중앙 전극의 축에 일반적으로 수직으로 다이렉팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극을 형성하는 방법.12. The spark plug assembly of claim 11 wherein the step of providing the laser beam comprises directing the laser beam generally perpendicular to the axis of the central electrode. How to form an electrode for. 제 13 항에 있어서, 상기 레이저 빔을 제공하는 단계는 상기 레이저 빔을 상기 슬리브의 베이스 끝부 아래의 상기 중앙 전극으로 다이렉팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극을 형성하는 방법.14. The spark plug of claim 13, wherein the step of providing the laser beam comprises directing the laser beam to the central electrode below the base end of the sleeve. A method of forming an electrode for an assembly. 제 11 항에 있어서, 상기 고정 용접 라인은 상기 슬리브의 방사형 폭보다 긴 거리에서 상기 중앙 전극으로 방사상으로 침투하는 것을 특징으로 하는 스파크 점화 엔진, 로 등에 사용되는 스파크 플러그 어셈블리를 위한 전극을 형성하는 방법.12. The method of claim 11, wherein the stationary welding line radially penetrates the central electrode at a distance greater than the radial width of the sleeve. .
KR1020087003391A 2005-09-29 2008-02-12 Spark plug with welded sleeve on electrode KR101262100B1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72182105P 2005-09-29 2005-09-29
US60/721,821 2005-09-29
US11/534,718 2006-09-25
US11/534,718 US7521849B2 (en) 2005-09-29 2006-09-25 Spark plug with welded sleeve on electrode
PCT/US2006/037290 WO2007041068A2 (en) 2005-09-29 2006-09-26 Spark plug with welded sleeve on electrode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080061352A true KR20080061352A (en) 2008-07-02
KR101262100B1 KR101262100B1 (en) 2013-05-14

Family

ID=37907231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087003391A KR101262100B1 (en) 2005-09-29 2008-02-12 Spark plug with welded sleeve on electrode

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7521849B2 (en)
EP (1) EP1929598B1 (en)
JP (1) JP5075127B2 (en)
KR (1) KR101262100B1 (en)
CN (1) CN101553661B (en)
WO (1) WO2007041068A2 (en)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5113106B2 (en) * 2008-03-07 2013-01-09 日本特殊陶業株式会社 Method for manufacturing plasma jet ignition plug
DE102010004851B4 (en) * 2009-12-18 2014-05-28 Federal-Mogul Ignition Gmbh Prechamber spark plug for a gas-powered internal combustion engine
JP5406982B2 (en) * 2010-11-17 2014-02-05 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
JP5847259B2 (en) 2013-11-12 2016-01-20 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
JP5981975B2 (en) * 2013-11-26 2016-08-31 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
JP5938392B2 (en) * 2013-12-26 2016-06-22 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
JP6442932B2 (en) * 2014-09-01 2018-12-26 株式会社デンソー Spark plug for internal combustion engine
JP6451148B2 (en) * 2014-09-01 2019-01-16 株式会社デンソー Spark plug for internal combustion engine and method for manufacturing the same
DE102015114453B4 (en) 2014-09-01 2023-06-29 Denso Corporation Spark plug for an internal combustion engine and method of manufacturing a spark plug
JP6597090B2 (en) 2015-09-11 2019-10-30 株式会社デンソー Spark plug for internal combustion engine and method for manufacturing the same
JP6551096B2 (en) 2015-09-15 2019-07-31 株式会社デンソー Spark plug for internal combustion engine
US10714907B2 (en) * 2017-08-28 2020-07-14 Tenneco Inc. Corona igniter firing end electrode tip with dual metal rivets and method of manufacture
DE102018110571A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 Man Energy Solutions Se Spark plug for an internal combustion engine
DE102018110580A1 (en) * 2018-05-03 2019-11-07 Man Energy Solutions Se Spark plug for an internal combustion engine
CH715114A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-30 Liebherr Machines Bulle Sa Pre-chamber ignition device for igniting a fuel-air mixture.
CA3153780A1 (en) * 2019-10-15 2021-04-22 Innio Jenbacher Gmbh & Co Og Spark plug and method for producing a spark plug

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1313040A (en) 1919-08-12 Spark-plug
JPS55126985A (en) 1979-03-23 1980-10-01 Nissan Motor Ignition plug
US4904216A (en) 1983-09-13 1990-02-27 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Process for producing the center electrode of spark plug
JPS61230282A (en) 1985-04-04 1986-10-14 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
DE8902032U1 (en) 1989-02-21 1989-05-18 Jenbacher Werke AG, Jenbach, Tirol spark plug
JPH0313289A (en) * 1989-06-09 1991-01-22 Kawasaki Steel Corp Method and device for laser welding for metallic belt or the like
JPH03101086A (en) * 1989-09-14 1991-04-25 Ngk Spark Plug Co Ltd Spark plug for internal combustion engine
US5280214A (en) 1989-10-13 1994-01-18 Ultra Performance International, Inc. Spark plug with a ground electrode concentrically disposed to a central electrode
US5430346A (en) 1989-10-13 1995-07-04 Ultra Performance International, Inc. Spark plug with a ground electrode concentrically disposed to a central electrode and having precious metal on firing surfaces
WO1992000620A1 (en) 1990-07-02 1992-01-09 Jenbacher Energiesysteme Ag Sparking plug
JPH0557467A (en) * 1991-09-05 1993-03-09 Toyota Motor Corp Laser welding method for stocks with different plate thickness
JP3327941B2 (en) 1991-10-11 2002-09-24 日本特殊陶業株式会社 Spark plug
JPH06188062A (en) * 1992-12-17 1994-07-08 Ngk Spark Plug Co Ltd Electrode for spark plug
JPH06188063A (en) 1992-12-17 1994-07-08 Ngk Spark Plug Co Ltd Electrode for spark plug
JP3473044B2 (en) 1993-04-28 2003-12-02 株式会社デンソー Spark plug
US5557158A (en) 1993-06-16 1996-09-17 Nippondenso Co., Ltd. Spark plug and method of producing the same
JP3440538B2 (en) * 1993-06-16 2003-08-25 株式会社デンソー Spark plug and manufacturing method thereof
US5408961A (en) 1993-08-09 1995-04-25 Innovative Automative Technologies Int. Ltd. Ignition plug
JP3562533B2 (en) * 1994-08-03 2004-09-08 株式会社デンソー Spark plug for internal combustion engine
JP3692555B2 (en) * 1994-12-16 2005-09-07 株式会社デンソー Spark plug for internal combustion engine
US5918571A (en) 1996-02-16 1999-07-06 Allied Signal Inc. Dual electrode high thread spark plug
US5697334A (en) 1996-02-16 1997-12-16 Alliedsignal Inc. Spark plug with integral retainer nut
DE19705372C2 (en) * 1997-02-12 2002-06-27 Beru Werk Ruprecht Gmbh Co A Spark plug for an internal combustion engine
JP2001043955A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Ngk Spark Plug Co Ltd Manufacture of spark plug
US6080029A (en) 1999-08-05 2000-06-27 Halo, Inc. Method of manufacturing a spark plug with ground electrode concentrically disposed to a central electrode
DE10025048A1 (en) 2000-05-23 2001-12-06 Beru Ag Center electrode with precious metal reinforcement
JP4306115B2 (en) 2000-11-06 2009-07-29 株式会社デンソー Manufacturing method of spark plug
JP4069826B2 (en) * 2003-07-30 2008-04-02 株式会社デンソー Spark plug and manufacturing method thereof
US7049733B2 (en) 2003-11-05 2006-05-23 Federal-Mogul Worldwide, Inc. Spark plug center electrode assembly
CN101218721B (en) * 2004-08-03 2012-05-30 费德罗-莫格尔公司 Ignition device having a reflowed firing tip and method of making

Also Published As

Publication number Publication date
KR101262100B1 (en) 2013-05-14
WO2007041068A3 (en) 2009-04-30
WO2007041068A2 (en) 2007-04-12
US7521849B2 (en) 2009-04-21
JP2009516326A (en) 2009-04-16
CN101553661A (en) 2009-10-07
EP1929598A2 (en) 2008-06-11
EP1929598B1 (en) 2013-04-24
EP1929598A4 (en) 2011-12-07
JP5075127B2 (en) 2012-11-14
CN101553661B (en) 2012-01-25
US20070069618A1 (en) 2007-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101262100B1 (en) Spark plug with welded sleeve on electrode
US7808165B2 (en) Spark plug with fine wire ground electrode
US7557495B2 (en) Spark plug having precious metal pad attached to ground electrode and method of making same
JP3702838B2 (en) Spark plug and manufacturing method thereof
US8657641B2 (en) Method for forming an electrode for a spark plug
JP6855354B2 (en) Spark plug
US11545816B2 (en) Spark plug with multiple spark gaps
US10312668B2 (en) Spark plug having firing pad
WO2021111719A1 (en) Spark plug
JP5845246B2 (en) Spark plug with high thread position, with insulator with undercut
EP2621038B1 (en) Method of producing an electrode support using brazing
US7049733B2 (en) Spark plug center electrode assembly
US6956319B2 (en) Structure of spark plug designed to provide higher wear resistance to center electrode and production method thereof
US8766520B2 (en) Spark plug with ground electrode plateau and method of making the same
US9028289B2 (en) Electron beam welded electrode for industrial spark plugs
JP6347818B2 (en) Spark plug
JP2005294272A (en) Manufacturing method of spark plug
JP2017111982A (en) Spark plug
US8715025B2 (en) Laser welded spark plug electrode and method of forming the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee